DE949490C

DE949490C - Arrangement for securing the transmission of switching signals over a long-distance line equipped with unmanned intermediate amplifiers in the event of failure of intermediate amplifiers

Info

Publication number: DE949490C
Application number: DEF9883A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Johannes Krupp; Dipl-Ing Felix Oswald
Original assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Current assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Priority date: 1952-09-11
Filing date: 1952-09-11
Publication date: 1956-09-20

Description

Anordnung zur Sicherung der Ubertragung von Umschaltesignalen über eine -mit unbemannten Zwischenverstärkern bestücdte Fernleitung bei Ausfall von Zwischenverstärkern Bei Weitverkehrssystemen mit unbemannten Zwischenverstärkern ist es notwendig, Einrichtungen vorzusehen, die bei Störungen, je nach deren Art, entweder automatisch auf eine Ersatzeinheit umschalten oder aber eine solche Umschaltung durch Ferneinwirkung von der nächstliegenden bemannten Station aus ermöglichen.Arrangement for securing the transmission of switchover signals a long-distance line equipped with unmanned repeaters in the event of failure of Repeaters For wide area systems with unmanned repeaters it is necessary to provide facilities that, in the event of faults, depending on their nature, either switch automatically to a replacement unit or such a switchover through remote action from the nearest manned station.

Die Erfindung betrifft Einrichtungen, bei denen die Umschaltung durch Ferneinwirkung stattfindet. Sie ist erforderlich, wenn unbemannte Zwischenverstärker nur übertragungsmäßig ausgefallen sind, ohne daß dabei auch z. B. durch Fadenbruch in einer Röhre eine Unterbrechung des Speiseschleifenstromes eingetreten ist. Ein solcher übertragungsmäßigeAusfall ist meist durch einen Elektrodenschluß, Gitterkathodenschluß oder im Schadhafiwerden irgendeines Kopplungselementes begründet. Die Wirkung ist, daß ein so gestörter Verstärker je nach Grad der Störung unter Umständen überhaupt keine Signale mehr durchläßt. Damit ist aber jedes Fernumschaltesystem unbrauchbar, das mit Steuerfrequenzen arbeitet, die erst durch den Verstärker selbst so hoch verstärkt werden müssen, daß die Auslösung eines Umschaltvorgangs durch sie möglich wird.The invention relates to devices in which the switching by Remote exposure takes place. It is required when unmanned repeaters have only failed in terms of transmission without also z. B. by thread breakage an interruption of the feed loop current has occurred in a tube. A Such a transmission failure is mostly due to an electrode short-circuit, grid cathode short-circuit or if any coupling element is found to be harmful. The effect is that such a disturbed amplifier might even be, depending on the degree of disturbance no longer lets signals through. However, this means that every remote switching system is unusable, that works with control frequencies that are only so high due to the amplifier itself must be reinforced so that the triggering of a switchover process is possible will.

Es wurde bereits versucht, dieses Problem dadurch zu lösen, daß die Einrichtungen mit niedrigeren, also im Bereich kleiner Kabeldämpfung liegenden, den einzelnen Verstärkern individuell zugeteilten Steuerfrequenzen und gegebenenfalls mit noch erhöhtem Sendepegel arbeiten und daß diese um sämtliche Verstärker urverstärkt herumgeleitet werden. Durch Wahl niedriger Steuerfrequenzen soll erreicht werden, daß jede Steuerfrequenz bei dem .ihr zugeteilten Verstärker noch mit so viel Leistung ankommt, da,ß im Störungsfalle eine sichrere Fernauslösung der Umschaltung durch sie gewährleistet bleibt. Die Verwendungsmöglichkeiten dieses Lösungsvorschlages sind natürlich beschränkt wegen der mit steigender Streckenlänge steigenden Verstärkerzahl und der entsprechend steigenden Zahl von Steuerfrequenzen, ganz abgesehen von der entsprechend wachsenden Streckendämpfung für diese Steuerfrequenzen, die die Verstärker umgehen sollen.Attempts have already been made to solve this problem in that the Facilities with lower, i.e. in the range of low cable attenuation, the individual amplifiers individually assigned control frequencies and, if applicable with work still increased transmission level and that this to all Reinforced amplifiers are diverted around. By choosing lower control frequencies is to be achieved that each control frequency in the .Ihr assigned amplifier no matter how much power arrives, ß a more secure remote release in the event of a fault the switchover is guaranteed by them. The uses of this The proposed solutions are of course limited because of the increasing length of the route increasing number of amplifiers and the correspondingly increasing number of control frequencies, quite apart from the correspondingly growing path attenuation for these control frequencies, that the amplifiers are supposed to bypass.

Es sind auch Umschalteinrichtungen bekanntgeworden, die nach einem völlig anderen Prinzip arbeiten, aber auch eine Umschaltung in jedem Störungsfalle ermöglichen. Bei derartigen Anordnungen ist jedem Zwischenverstärker ein Ersatzverstärker zugeordnet. In den Speiseleitungen liegen richtungsabhängige Sperrmittel, die bewirken, daß je nach Polarität der Speisestromquelle die Zwischenverstärker oder die Ersatzverstärker in Betrieb sind. Durch Umpolung der Speisespannung kann man also eine Umschaltung auf die Ersatzverstärker vornehmen. Diese Anordnung hat jedoch den großen Nachteil, daß- für den Fall, daß mehrere Zwischenverstärkerstationen in der Übertragungsleitung zwischen zwei bemannten Verstärkerstationen vorhanden sind, bei einer Umschaltung mittels Umpolung des Speisestromes alle Verstärker auf ihren Ersatzverstärker umgeschaltet werden. Es läßt sich zwar durch geeignete Schaltung erreichen, zwei Verstärker getrennt umzuschalten, wobei dann die Umschaltung von beiden Seiten her vorgenommen werden muß, alle anderen zwischen dem gestörten Verstärker und der Umschaltstation liegenden Verstärker werden jedoch gleichzeitig umgeschaltet. Außerdem kann auch jedem Zwischenverstärker nur ein Ersatzverstärker mit der Möglichkeit einer getrennten Umschaltung zugeordnet werden.There are also switching devices known that after a work completely different principle, but also a switchover in each case of failure enable. In such arrangements, each repeater is a backup amplifier assigned. Directional locking means are located in the feed lines, which have the effect of that depending on the polarity of the supply current source, the intermediate amplifier or the replacement amplifier are in operation. You can switch over by reversing the polarity of the supply voltage on the replacement amplifiers. However, this arrangement has the major disadvantage that- in the event that several repeater stations in the transmission line exist between two manned repeater stations in the event of a switchover all amplifiers are switched to their replacement amplifier by reversing the polarity of the supply current will. It can be achieved by a suitable circuit, two amplifiers separately to switch, in which case the switchover can be made from both sides must, all other lying between the disturbed amplifier and the switching station However, amplifiers are switched at the same time. In addition, each repeater can also only one replacement amplifier with the option of a separate switchover is assigned will.

Die Umpolung des Speisestromes wird auch noch bei anderen Aufgaben angewendet, so z. B. in manchen Anordnungen zur Fehlerortung gestörter Übertragungsanlagen. Dabei, muß aber ebenfalls beachtet werden, daß die Umpolung stets eine kollektive Maßnahme darstellt.The polarity reversal of the supply current is also used for other tasks applied, so z. B. in some arrangements for fault location of disturbed transmission systems. In doing so, however, it must also be noted that the polarity reversal is always a collective one Represents measure.

Die Erfindung hat die Aufgabe, bei übertragungsanlagen mit mehreren Zwischenverstärkerstationen zwischen bemannten Verstärkerstationen unter Vermeidung der aufgezeigten Mängel die selektive Fernumschaltung eines Verstärkers auf einen Ersatzverstärker zu ermöglichen. Gegenstand der Erfindung ist nicht die Fernumschaltung selbst, die mittels ausgesendeter Steuerfrequenzen (Umschaltsignale) erreicht wird, sondern die Sicherstellung der Übertragung der Umschaltsignale in jedem Störungsfalle.The invention has the task in transmission systems with several Repeater stations between manned repeater stations with avoidance of the shortcomings identified, the selective remote switching of an amplifier to one To enable replacement amplifiers. The subject of the invention is not the remote switching itself, which is achieved by means of transmitted control frequencies (switching signals), but rather ensuring the transmission of the switchover signals in every malfunction.

Erfindungsgemäß sind in den Zwischenverstärkerstationen parallel zu den Hauptverstärkern (Betriebs- bzw. Ersatzverstärker) Hilfsverstärker vorgesehen, die bei normaler Speisestromrichtung infolge richtungsabhängiger Sperrmittel in ihrer Speiseleitung außer Betrieb sind und erst durch Umpolung des Speisegleichstromes für die Übertragung von Umschaliesignaden in Betrieb gesetzt werden, während dabei gleichzeitig die Hauptverstärker, in deren Speiseleitungen Sperrmittel mit umgekehrter Sperrichtung liegen, außer Betrieb gesetzt werden.According to the invention are in the repeater stations in parallel to the main amplifiers (operational or replacement amplifiers) auxiliary amplifiers are provided, which with normal feed current direction due to direction-dependent locking means in of their feed line are out of operation and only when the polarity of the direct current feed is reversed for the transmission of Umschaliesignaden be put into operation while doing so at the same time the main amplifier, in their feed lines blocking means with reverse Blocking direction are put out of operation.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung nachstehend erläutert, welche unter Fortlassung aller für die Erfindung unwesentlichen Elemente schematisch die Schaltung wiedergibt. Im Zuge eines Fernmeldekabels, beispielsweise eines zwischen den bemannten Endstationen A und B verlaufenden Seekabels, liegen die Hauptverstärker V1 bis V4. Sie sind sämtlich unbemannt und enthalten jeder den normalerweise im Betrieb befindlichen Betriebsverstärker und einen oder mehrere Reserveverstärker, auf welche im Bedarfsfalle umgeschaltet werden kann. Parallel zu den Hauptverstärkern sind die Hilfsverstärker hhi bis Vh4 angeordnet. Die Figur, welche nur den Verlauf des Speisegleichstromes schematisch wiedergibt, läßt erkennen, daß der Speisegleichstrom über die obere Fernmeldeleitung von der linken Station A zur rechten Station B und auf der unteren Leitung, welche auch durch eine Seerückleitung gebildet sein kann, in umgekehrter Richtung- von rechts nach links übertragen wird. Bei dieser im normalen Betrieb vorhandenen Polung der Speisestromquellen sind aber die Hilfsverstärker durch im Gleichstromweg vorgeschaltete und lediglich als Sperrglied für den Gleichstrom wirkende Gleichrichter außer Betrieb. Der Nachrichtenverkehr findet daher lediglich über die Hauptverstärker h1 bis h4 statt. Bei Auftreten einer übertragungsmäßigen Störung in einem der Hauptverstärker wird die Speisestromquelle in A entsprechend der in den Klammern angegebenen Polarität umgepolt. Hierdurch werden nunmehr die Hilfsverstärker in. Betrieb gesetzt, und es können unter Umgehung der Hauptverstärker die zur Umschaltung einzelner Verstärker erforderlichen Kommandofrequenzen übertragen werden: Dabei weist die Anordnung den Vorteil auf, daß diese Übertragung einerseits unabhängig von dem Betriebszustand der Hauptverstärker ist, daß aber andererseits die Kommandofrequenzen trotz der Umleitung um die Hauptverstärker dennoch eine Verstärkung durch die Hilfsverstärker erfahren, wodurch die Reichweite des Übertragungssystems auch auf sehr große Entfernungen ausgedehnt wird.The invention is explained below with reference to the drawing, which schematically shows the circuit, omitting all elements that are not essential to the invention. The main amplifiers V1 to V4 are located in the course of a telecommunication cable, for example a submarine cable running between the manned end stations A and B. They are all unmanned and each contain the operational amplifier that is normally in operation and one or more reserve amplifiers, which can be switched to if necessary. The auxiliary amplifiers hhi to Vh4 are arranged parallel to the main amplifiers. The figure, which only shows the course of the direct feed current, shows that the direct feed current over the upper telecommunications line from the left station A to the right station B and on the lower line, which can also be formed by a sea return line, in the opposite direction. is transmitted from right to left. With this polarity of the supply current sources present in normal operation, however, the auxiliary amplifiers are out of operation due to rectifiers connected upstream in the direct current path and acting only as a blocking element for the direct current. The message traffic therefore only takes place via the main amplifiers h1 to h4. If a transmission disturbance occurs in one of the main amplifiers, the polarity of the supply current source in A is reversed according to the polarity given in brackets. As a result, the auxiliary amplifiers are now put into operation, and the command frequencies required for switching individual amplifiers can be transmitted while bypassing the main amplifiers: The arrangement has the advantage that this transmission is independent of the operating state of the main amplifier on the one hand, but on the other hand the command frequencies, despite being rerouted around the main amplifiers, are nevertheless amplified by the auxiliary amplifiers, which means that the range of the transmission system is also extended to very large distances.

An die bei der Einrichtung gemäß der Erfindung zur Verwendung gelangenden Hilfsverstärker brauchen wesentlich geringere Anforderungen als an die Hauptverstärker gestellt zu werden. Zunächst wird man auch hier wie bei dem obererwähnten Vorschlag bemüht sein, die zur Umschaltung der einzelnen Verstärker benötigten SteuerfTequenzen möglichst tief zü wählen, da diese ja auf der Leitung eine geringere Dämpfung als die höheren Frequenzen erfahren. Die Hilfsverstärker übertragen daher tiefere Frequenzen als die Hauptverstärker, so daß ihr Verstärkungsgrad auch wesentlich geringer als der der Hauptverstärker gehalten werden kann. Da sie nur die für die einzelnen Verstärker erforderlichen Steuerfrequenzen zu übertragen haben, ist auch die Bandbreite des Übertragungsbereiches für die Hilfsverstärker erheblich kleiner. Außerdem sind auch die Klirranforderungen an die Verstärker bedeutend geringer. Da die Hilfsverstärker nur selten in Tätigkeit treten und auch dann nur für kurze Zeit, z. B. einige Minuten, in Betrieb gesetzt werden, brauchen an die Hilfsverstärker, insbesondere die darin enthaltenen Röhren, keine besonderen Anforderungen hinsichtlich einer großen Lebensdauer gestellt zu werden. Aus den vorgenannten Gründen kann es daher auch genügen b.zw. zweckmäßig sein, b_ierfür Transistoren zü verwenden. Eine weitere Vereinfachung können die Hilfsveristärker schließlich noch -dann erfahren, wenn, wie es vielfach deir Fall ist, die Umschaltung der Verstärker nur von einer Richtung aus erfolgen. soll. In dliesem Falle brauchen nämlich die Hilfsverstärker im Gegensatz zu den Hauptverstärkern nur in einer Übertragungsrichtun:g vorgesehen zu werden.To those used in the device according to the invention Auxiliary amplifiers have significantly lower requirements than the main amplifiers to be asked. First of all, here, too, one becomes the same as in the case of the above-mentioned proposal endeavor to find the control sequences required for switching over the individual amplifiers Select zü as deep as possible, since this has a lower attenuation than on the line experience the higher frequencies. The auxiliary amplifiers transfer therefore lower frequencies than the main amplifiers, so that their gain also much lower than that of the main amplifier can be kept. Because they only have to transmit the control frequencies required for the individual amplifiers, the bandwidth of the transmission range for the auxiliary amplifiers is also considerable smaller. In addition, the distortion demands on the amplifiers are significantly lower. Since the auxiliary amplifiers only rarely come into operation and then only for a short time Time, e.g. B. a few minutes to be put into operation, need to the auxiliary amplifier, in particular the tubes contained therein, no special requirements regarding to be placed over a long lifespan. For the reasons mentioned above, it can therefore also suffice b. be useful to use b_ierfor transistors. One The auxiliary amplifiers can finally experience further simplification, if, as is often the case, only one amplifier can be switched over Direction out. target. In this case the auxiliary amplifiers need In contrast to the main amplifiers, only provided in one transmission direction to become.

Als Gleichrichter werden zweckmäßig Trockengleichrichter, z. B. Alus Selen, Kupferoxydul, Germanium od. dgl., verwendet, wobei bei der Auswahl der Art zweckmäßig darauf Rücksicht genommen wird, daß sich die einzelnen Arten bei Dauerbeanspruchung in Durchlaß- oder Sperrichtung in verschiedener Hinsicht unterschiedlich geeignet erweisen; zum Beispiel ist der Sel.engleichrichter gegen Dauerbeanspruchung in Sperrichtung bei Einhaltung der zulässigen Spannungswerte un empfindlich. Seine Sperrwirkung verringert sich aber bei Dauerbeanspruchung in Durdhl:aßrichtung dauernd und kehrt bei Umpolung nur verhältnismäßig langsam wieder. Kupferoxydulgleichrichter dagegen dürfen beim Dauerbetrieb in Sperrichtung nur an wesentlich geringere Spannung gegenüber normalem Gleichrichterbetrieb gelegt werden, da sonst der Rückstrom dauernd steigt bzw. sich,die Sperrwirkung dauernd verschlechtert. Bei Dauerbeanspruchung in Durchlaßrichtung findet bei dieser Gleichrichterart zwar eine Innenwiderstandserhöhung statt, d-iie momentane Sperrfähigkeit bei Umpolung bleibt jedoch erhalten. Im allgemeinen wird der für die Hilfsverstärker benötigte Speisestrom kleiner sein als der für die Hauptverstärker. Es wird daher genügen, nur ih den Hilfsverstärkerspeisestromkreis in der oben beschriebenen Weise Gleichrichter zu schalten, die bei Normalbetrieb den Hilfsverstärker sperren und bei - Umpolung der Speisestromquelle den Hilfsverstärker in Betrieb setzen. In den Hauptverstärkern fließt dann im Falle der Umpolung nur noch der Heizstrom, Anoden- und Schirmgitterstrom sind dagegen gesperrt. Es kann jedoch vor allem dann, wenn die Speiseströme für die Hilfs-und Hauptverstärker nicht wesentl-ith voneinander verschieden sind, auch vorteilhaft sein, vor die Hauptverstärker, wie in der Zeichnung angegeben, noch Gleichrichter G1 bis G4 anzuordnen. Sie werden so gepolt, daß bei normale- Polung der Speisestromquellen die Hauptverstärker in Betrieb gesetzt und bei Umpolung der Speisestromquellen gesperrt werden.Dry rectifiers such. B. Alus Selenium, copper oxide, germanium or the like, used, whereby when choosing the type It is advisable to take into account that the individual species are subject to constant stress Suitable differently in the forward or reverse direction in various respects prove; For example, the selenium rectifier is against continuous load in the reverse direction Insensitive if the permissible voltage values are adhered to. Its blocking effect but decreases with constant stress in Durdhl: direction of measurement continuously and reverses with polarity reversal only relatively slowly. Copper oxide rectifiers on the other hand are only allowed to use a significantly lower voltage in the reverse direction during continuous operation normal rectifier operation, otherwise the reverse current increases continuously or, the locking effect deteriorates continuously. With continuous load in the forward direction With this type of rectifier, there is an increase in internal resistance, d-iie However, the momentary blocking capability in the event of polarity reversal is retained. Generally will the supply current required for the auxiliary amplifiers must be smaller than that for the main amplifiers. It will therefore suffice to just ih the auxiliary amplifier feed circuit in the above-described Way to switch rectifiers that block the auxiliary amplifier during normal operation and in case of - polarity reversal of the supply current source, put the auxiliary amplifier into operation. In the case of polarity reversal, only the heating current flows into the main amplifier, On the other hand, the anode and screen grid currents are blocked. However, it can especially if the supply currents for the auxiliary and main amplifiers are not essential-ith from each other are different, also be advantageous in front of the main amplifier, as in the drawing specified to arrange rectifiers G1 to G4. They are polarized so that normal polarity of the supply current sources put the main amplifier into operation and blocked when the polarity of the supply current sources is reversed.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for securing the transmission of switchover signals via a remote line equipped with unmanned repeaters in the event of failure of Repeater, characterized in that in the repeater stations parallel to the main amplifiers (operational or replacement amplifiers) auxiliary amplifiers are provided that with normal feed current direction due to direction-dependent Locking means in their feed line are out of order and only when the polarity is reversed DC feed for the transmission of switchover signals put into operation while at the same time the main amplifiers, in their feed lines Locking means with reverse locking direction are put out of operation.

2. Device according to Claim r, characterized in that for the auxiliary amplifiers tubeless amplifiers, e.g. B. transistor amplifiers are used.

3. Device according to claim i or i and 2, characterized in that the types of rectifier (selenium, copper oxide, germanium, etc.) depending on whether they are normally permanent. are stressed in the reverse direction or in the forward direction, are selected according to their different behavior under continuous stress in one of the two directions. Documents considered:. German Patent No. 703 6:25; British Patent No. 431 925; U.S. Patent No. 2,509,365 .